(57)【要約】【課題】  小型軽量化や低コスト化が容易なレンズ駆動装置を提供すること。【解決手段】  内部にレンズ１を保持した筒状のレンズ保持体２と、レンズ保持体２の周囲に２個ずつ分散配置されて該保持体２の略径方向に振動可能な第１振動部材３および第２振動部材４と、第１振動部材３を駆動して振動させるための第１振動子７と、第２振動部材４を駆動して振動させるための第２振動子８と、レンズ保持体２の径方向に対して傾斜した所定方向へ多数突出して該保持体２の外周面を押圧可能な押圧突起群とを備えたレンズ駆動装置であって、この押圧突起群は突出方向がレンズ１の光軸Ｌに沿う一方向へ傾斜している第１押圧突起群５と逆方向へ傾斜している第２押圧突起群６とからなる。第１押圧突起群５と第２押圧突起群６を選択的に振動させると振動時の押圧突起群がレンズ保持体２を押圧するため、該保持体２を光軸Ｌに沿って前後進させることができる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にレンズを保持した筒状のレンズ保持体と、このレンズ保持体の周囲に配置されて該レンズ保持体の略径方向に振動可能な振動伝達手段と、この振動伝達手段を駆動して振動させる振動付与手段と、前記レンズ保持体の径方向に対して傾斜方向へ多数突出して該レンズ保持体の外周面または該外周面と対向する前記振動伝達手段の内周面を押圧可能な押圧突起群とを備え、
前記押圧突起群がその突出方向を前記レンズの光軸に沿う一方向へ傾斜させた第１押圧突起群と逆方向へ傾斜させた第２押圧突起群とからなると共に、前記振動伝達手段として、前記光軸を中心とする略点対称な位置に分散配置されて前記第１押圧突起群に振動を伝達する複数の第１振動部材と、前記光軸を中心とする略点対称な位置に分散配置されて前記第２押圧突起群に振動を伝達する複数の第２振動部材とを具備し、前記第１押圧突起群と前記第２押圧突起群とを選択的に振動させることにより前記レンズ保持体が前記レンズの光軸方向に沿って往復移動するように構成したことを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記第１押圧突起群を前記第１振動部材の内周面に設けると共に、前記第２押圧突起群を前記第２振動部材の内周面に設け、これら第１および第２押圧突起群を前記レンズ保持体の外周面に当接させたことを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項３】
請求項２の記載において、前記第１押圧突起群が前記第１振動部材の内周面に一体形成されていると共に、前記第２押圧突起群が前記第２振動部材の内周面に一体形成されていることを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項４】
請求項１の記載において、前記第１押圧突起群と前記第２押圧突起群を前記レンズ保持体の外周面に設け、該第１押圧突起群を前記第１振動部材の内周面に当接させると共に、該第２押圧突起群を前記第２振動部材の内周面に当接させたことを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項５】
請求項４の記載において、前記第１押圧突起群と前記第２押圧突起群が前記レンズ保持体の外周面に一体形成されていることを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項の記載において、前記第１振動部材と前記第２振動部材を前記レンズ保持体の周方向に沿って交互かつ等間隔に配設したことを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項７】
請求項６の記載において、前記振動伝達手段として２個の前記第１振動部材と２個の前記第２振動部材とを具備していることを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項の記載において、前記振動付与手段として、前記第１振動部材を駆動して振動させるための第１振動子と、前記第２振動部材を駆動して振動させるための第２振動子とを具備していることを特徴とするレンズ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラ付き携帯電話機や小型カメラ等のカメラモジュールに使用して好適なレンズ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今のカメラ付き携帯電話機や小型カメラ等のカメラモジュールには、オートフォーカス動作時やズーム動作時にレンズを光軸に沿って移動させるためのレンズ駆動装置が組み込まれており、かかるレンズ駆動装置の従来技術としては、ステッピングモータによってレンズを前後進させるという構成のものが広く知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
かかる従来のレンズ駆動装置について簡単に説明すると、レンズを内蔵した可動体が該レンズの光軸と平行に延びる複数本のガイドピンに支持されていると共に、この可動体に固設されたナット部がステッピングモータの出力軸に形成されたリードスクリューに螺合している。これにより、ステッピングモータの出力軸の回転に伴いナット部をレンズの光軸に沿って直線的に移動させることができるので、出力軸の回転方向に応じて可動体を光軸に沿って前進または後進させることができ、かつ、出力軸の回転量に応じて可動体の移動量を任意に設定することができる。
【特許文献１】特開２００４−２５８１１１号公報（第４−７頁、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述した従来のレンズ駆動装置では、ステッピングモータによってリードスクリューを回転させるという駆動機構を採用しているため、装置全体の小型軽量化や低コスト化が容易でないという問題があった。また、レンズを内蔵した可動体にナット部を付設してリードスクリューに螺合させているので、ナット部を含めた可動体の大きさをコンパクトに設計することが困難であり、この点でも小型軽量化が促進しにくい構成になっていた。
【０００５】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、小型軽量化や低コスト化が容易なレンズ駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するため、本発明のレンズ駆動装置では、内部にレンズを保持した筒状のレンズ保持体と、このレンズ保持体の周囲に配置されて該レンズ保持体の略径方向に振動可能な振動伝達手段と、この振動伝達手段を駆動して振動させる振動付与手段と、前記レンズ保持体の径方向に対して傾斜方向へ多数突出して該レンズ保持体の外周面または該外周面と対向する前記振動伝達手段の内周面を押圧可能な押圧突起群とを備え、前記押圧突起群がその突出方向を前記レンズの光軸に沿う一方向へ傾斜させた第１押圧突起群と逆方向へ傾斜させた第２押圧突起群とからなると共に、前記振動伝達手段として、前記光軸を中心とする略点対称な位置に分散配置されて前記第１押圧突起群に振動を伝達する複数の第１振動部材と、前記光軸を中心とする略点対称な位置に分散配置されて前記第２押圧突起群に振動を伝達する複数の第２振動部材とを具備し、前記第１押圧突起群と前記第２押圧突起群とを選択的に振動させることにより前記レンズ保持体が前記レンズの光軸方向に沿って往復移動するように構成した。
【０００７】
このように構成されたレンズ駆動装置は、押圧突起群の突出方向が光軸に沿う側へ傾斜させてあるため、振動伝達手段から振動が伝達されて押圧突起群がレンズ保持体の外周面または振動伝達手段の内周面を小刻みに押圧すると、その押圧力の分力または押圧力の反力の分力により、レンズ保持体を光軸に沿って前後進させることができる。すなわち、突出方向が光軸に沿って前方へ傾斜している第１押圧突起群を第１振動部材によって振動させると、第１押圧突起群がレンズ保持体の外周面を押圧する構成の場合には該レンズ保持体を前方へ移動させる力が発生し、第１押圧突起群が第１振動部材の内周面を押圧する構成の場合にはレンズ保持体を後方へ移動させる力が発生する。同様に、突出方向が光軸に沿って後方へ傾斜している第２押圧突起群を第２振動部材によって振動させると、第２押圧突起群がレンズ保持体の外周面を押圧する構成の場合には該レンズ保持体を後方へ移動させる力が発生し、第２押圧突起群が第２振動部材の内周面を押圧する構成の場合にはレンズ保持体を前方へ移動させる力が発生する。これにより、レンズ保持体に保持されているレンズを光軸に沿って任意に前後進させることのできる簡素な構成が実現でき、ステッピングモータを省略できることから装置全体の小型軽量化や低コスト化が図りやすくなる。
【０００８】
上記の構成において、第１押圧突起群を第１振動部材の内周面に設けると共に、第２押圧突起群を第２振動部材の内周面に設け、これら第１および第２押圧突起群をレンズ保持体の外周面に当接させると、振動時の第１押圧突起群や第２押圧突起群からレンズ保持体の外周面に加えられる押圧力の分力によって該レンズ保持体を光軸に沿って前後進させることができる。この場合において、第１押圧突起群が第１振動部材の内周面に一体形成されていると共に、第２押圧突起群が第２振動部材の内周面に一体形成されていると、部品点数を削減できて組立性が向上するため好ましい。
【０００９】
また、上記の構成において、第１押圧突起群と第２押圧突起群を前記レンズ保持体の外周面に設け、該第１押圧突起群を第１振動部材の内周面に当接させると共に、該第２押圧突起群を第２振動部材の内周面に当接させると、振動時の第１押圧突起群や第２押圧突起群から第１振動部材の内周面や第２振動部材の内周面に加えられる押圧力の反力の分力によって、レンズ保持体を光軸に沿って前後進させることができる。この場合において、第１押圧突起群と第２押圧突起群がレンズ保持体の外周面に一体形成されていると、部品点数を削減できて組立性が向上するため好ましい。
【００１０】
また、上記の構成において、第１振動部材と第２振動部材をレンズ保持体の周方向に沿って交互かつ等間隔に配設すれば、複数の第１振動部材と複数の第２振動部材がレンズ保持体の周囲にバランスよく配置できるため好ましい。この場合において、振動伝達手段として２個の第１振動部材と２個の第２振動部材とを具備していると、レンズ保持体の周囲の等間隔な４箇所に第１振動部材と第２振動部材を交互に配置した構成となるため、２個の第１振動部材どうしでレンズ保持体を挟み込んだ状態で第１押圧突起群に振動が伝達できると共に、２個の第２振動部材どうしでレンズ保持体を挟み込んだ状態で第２押圧突起群に振動が伝達できることになり、振動伝達手段の部品点数を最小限に抑えつつレンズ保持体を光軸に沿って効率よく前後進させることができる。ただし、第１振動部材や第２振動部材をそれぞれ３個以上具備して分散配置させた構成にすることも可能である。
【００１１】
また、上記の構成において、振動付与手段として、第１振動部材を駆動して振動させるための第１振動子と、第２振動部材を駆動して振動させるための第２振動子とを具備していると、クラッチ機構を設けなくても第１振動部材と第２振動部材を独立に駆動して振動させることができるため、信頼性が高めやすくなる。ただし、クラッチ機構を介して第１振動部材と第２振動部材を選択的に駆動できるようにしておけば、振動子の数を減らすことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のレンズ駆動装置は、突出方向が光軸に沿って前方または後方へ傾斜している第１押圧突起群と第２押圧突起群とに選択的に振動が伝達されると共に、振動時の押圧突起群が生起する力によってレンズ保持体が光軸に沿って往復移動するように構成されているので、レンズ保持体に保持されているレンズを光軸に沿って任意に前後進させることのできる簡素な構成が実現でき、ステッピングモータを省略できる。それゆえ、このレンズ駆動装置は小型軽量化や低コスト化が図りやすく、これをカメラ付き携帯電話機や小型カメラ等のカメラモジュールに適用すれば顕著な実用的効果が期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
発明の実施の形態について図面を参照して説明すると、図１は本発明の第１実施形態例に係るレンズ駆動装置の正面図、図２は図１のII−II線に沿う断面図、図３は図１のIII−III線に沿う断面図、図４は該レンズ駆動装置を備えたカメラモジュールの概略構成図である。
【００１４】
これらの図に示すレンズ駆動装置は、内部にレンズ１を保持した円筒状のレンズ保持体２と、このレンズ保持体２の周囲に配置された一対の第１振動部材３および一対の第２振動部材４と、第１振動部材３の内周面に一体形成されてレンズ保持体２の外周面に当接する第１押圧突起群５と、第２振動部材４の内周面に一体形成されてレンズ保持体２の外周面に当接する第２押圧突起群６と、第１振動部材３を駆動して振動させるための第１振動子７と、第２振動部材４を駆動して振動させるための第２振動子８とによって主に構成されており、レンズ１の光軸Ｌに沿ってレンズ保持体２が前後方向へ往復移動するようになっている。また、図４に示すように、このレンズ駆動装置を備えたカメラモジュールは、赤外線除去フィルタ１０および撮像素子（イメージセンサ）１１を収納したケース９に該レンズ駆動装置が設置されており、ケース９の開口部９ａを介してレンズ１と赤外線除去フィルタ１０および撮像素子１１とが対向している。
【００１５】
レンズ駆動装置の構成について詳しく説明すると、第１押圧突起群５と第２押圧突起群６はいずれもレンズ保持体２の径方向に対して所定角度傾斜した鋸歯状の多数の突起からなる。ただし、図２と図３に示すように、第１押圧突起群５の突出方向が光軸Ｌに沿う一方向（前方）へ傾斜しているのに対し、第２押圧突起群６の突出方向は光軸Ｌに沿う逆方向（後方）へ傾斜している。また、第１振動部材３と第２振動部材４はレンズ保持体２の周囲の等間隔な４箇所に交互かつ等間隔に分散配置されているため、２個の第１振動部材３どうしがレンズ保持体２を介して対向していると共に、２個の第２振動部材４どうしがレンズ保持体２を介して対向している。各振動部材３，４はレンズ保持体２の径方向（図２，３中の矢印方向）に沿って振動可能な振動伝達手段の構成要素であって、第１振動部材３が第１振動子７に駆動されて振動するとその振動が第１押圧突起群５に伝達されるようになっていると共に、第２振動部材４が第２振動子８に駆動されて振動するとその振動が第２押圧突起群６に伝達されるようになっている。ここで、第１振動子７と第２振動子８は各振動部材３，４を駆動して振動させるための振動付与手段であって、例えば圧電素子を励起させることにより超音波振動を発生するというものである。
【００１６】
このように構成されたレンズ駆動装置は、第１振動子７に駆動された第１振動部材３の振動が第１押圧突起群５に伝達されると、この第１押圧突起群５がレンズ保持体２の外周面を小刻みに押圧するため、その押圧力の分力によってレンズ保持体２は光軸Ｌに沿う前記一方向へと移動（前進）する。また、第２振動子８に駆動された第２振動部材４の振動が第２押圧突起群６に伝達されると、この第２押圧突起群６がレンズ保持体２の外周面を小刻みに押圧するため、その押圧力の分力によってレンズ保持体２は光軸Ｌに沿う前記逆方向へと移動（後進）する。つまり、第１振動部材３と第２振動部材４を選択的に振動させることによって、レンズ保持体２を光軸Ｌに沿って前後進させることができ、その移動量は第１振動子７や第２振動子８を制御することで任意に設定できるため、図４に示すカメラモジュールのオートフォーカス動作やズーム動作を的確に行うことができる。このように本実施形態例に係るレンズ駆動装置は、ステッピングモータを省略した簡素な構成でありながら、レンズ保持体２に保持されているレンズ１を光軸Ｌに沿って任意に前後進させることができるため、装置全体の小型軽量化や低コスト化が図りやすくなっている。
【００１７】
なお、第１振動部材３とは別体の第１押圧突起群５を該第１振動部材３の内周面に設けたり、第２振動部材４とは別体の第２押圧突起群６を該第２振動部材４の内周面に設けてもよいが、本実施形態例のように、第１押圧突起群５を第１振動部材３の内周面に一体形成して第２押圧突起群６を第２振動部材４の内周面に一体形成しておけば、部品点数を削減できて組立性も良好となる。
【００１８】
また、本実施形態例では、レンズ保持体２の周囲の等間隔な４箇所に第１振動部材３と第２振動部材４を交互に配置しているため、２個の第１振動部材３どうしでレンズ保持体２を挟み込んだ状態で第１押圧突起群５に振動が伝達できると共に、２個の第２振動部材４どうしでレンズ保持体２を挟み込んだ状態で第２押圧突起群６に振動が伝達できることになり、振動伝達手段の部品点数を最小限に抑えつつレンズ保持体２を光軸に沿って効率よく前後進させることができる。ただし、第１振動部材３と第２振動部材４をレンズ保持体２の周方向に沿って交互かつ等間隔に配設して、各振動部材３，４がそれぞれ光軸Ｌを中心とする略点対称な位置に分散配置されていれば、複数の第１振動部材３と複数の第２振動部材４をレンズ保持体２の周囲にバランスよく配置させることができるので、第１振動部材３や第２振動部材４をそれぞれ３個以上具備して分散配置させた構成にすることも可能である。
【００１９】
また、本実施形態例では、振動付与手段として、第１振動部材３を駆動して振動させるための第１振動子７と、第２振動部材４を駆動して振動させるための第２振動子８とを具備しているため、クラッチ機構を設けなくても第１振動部材３と第２振動部材４を独立に駆動して振動させることができ、高い信頼性が期待できる。ただし、クラッチ機構を介して第１振動部材３と第２振動部材４を選択的に駆動できるようにしておけば、振動子の数を減らすことができる。
【００２０】
図５は本発明の第２実施形態例に係るレンズ駆動装置の正面図であって、図１と対応する部分には同一符をが付してあるため、重複する説明は省略する。
【００２１】
図５に示すレンズ駆動装置は、第１押圧突起群５と第２押圧突起群６をレンズ保持体２の外周面に設け、第１押圧突起群５を第１振動部材３の内周面に当接させると共に、第２押圧突起群６を第２振動部材４の内周面に当接させた点が、前述した第１実施形態例と異なっている。この第２実施形態例の場合、振動時の第１押圧突起群５から第１振動部材３の内周面に加えられる押圧力の反力の分力によってレンズ保持体２が光軸Ｌに沿って後進し、かつ、振動時の第２押圧突起群６から第２振動部材４の内周面に加えられる押圧力の反力の分力によってレンズ保持体２が光軸Ｌに沿って前進するようになっている。
【００２２】
なお、この第２実施形態例においても第１実施形態例と同様に、レンズ保持体２の外周面に別体の第１押圧突起群５や第２押圧突起群６を設けてもよいが、レンズ保持体２の外周面に第１押圧突起群５および第２押圧突起群６を一体形成しておけば、部品点数を削減できて組立性も良好となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態例に係るレンズ駆動装置の正面図である。
【図２】図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】図１のIII−III線に沿う断面図である。
【図４】該レンズ駆動装置を備えたカメラモジュールの概略構成図である。
【図５】本発明の第２実施形態例に係るレンズ駆動装置の正面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  レンズ
２  レンズ保持体
３  第１振動部材（振動伝達手段）
４  第２振動部材（振動伝達手段）
５  第１押圧突起群
６  第２押圧突起群
７  第１振動子（振動付与手段）
８  第２振動子（振動付与手段）
９  ケース
１０  赤外線除去フィルタ
１１  撮像素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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